TW201007124A - Object surface inspection device - Google Patents

Description

201007124 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種物件表面檢測裝置，尤指一種應用 於物件表面（如真圓度、垂真度以及平面度等表面）量測 用途的檢測裝置設計。 【先前技術】 按一物件基於某些特定的功能目的，對其表面

(如：真圓度、垂直度或平面度等）即有一定的要求標準 例如：車輛用無段變速系統之離心式配重離合器設計，其 藉透過引擎的動力動該離合器内的配重塊組旋轉，於達 到預定的轉速時配重塊組中樞設於基盤上的配重塊因 旋轉動作所致之離心作用而撐開，並緊抵於驅動蓋内壁而 一同旋動’據此’肖離合器中之該些配重塊撐開後外周面 是否達到預定的真圓度’即會影響其驅動作動的效能，是 故’為確保其產品水準，所述離合器之配重塊組並須作真 圓度、垂直度以及平面度等的檢測。 又如車輛用鼓式煞車片，且，其係藉煞車控制機構使其 =緊抵於車輪的煞車鼓的内壁面上，#由摩擦力使車 :減速乃至停止旋# ’該煞車片組撐開後，其外周面是否 到職的真圓度，即會影響其與煞車鼓内壁觸面 積，進而影響其煞車效能，盔过扣廿* 〇 ^為確保其產品水準，所述煞車 月組也必須作真圓度的檢判。 目對已知應用於車插用 塊組或煞車片組之表面檢測 無段變速系統之離合器之配重 ，以真圓度檢測為例，概可使 3 201007124 用真圓量測機具或具有光學尺之檢測機具來進行，其中真 圓量測機具雖可達成精密量測之結果，但其設備高昂，且 不符前述西己组或煞車片M等物#真圓度檢測之經濟效 益；至於具有光學尺之檢測機具’其成本雖較真圓量測機 具低，但是，該光學尺式檢測機具於使用時，僅對待測量 物件外周面作簡單地對數個預定點榻取其量測數值，因其 取樣點少，且係透過電腦軟體演算而求取估計真圓度，故 無法真實反映實際量測的結果’無法達到較精確的真圓度 量測目標；又如探針式檢測機具，其成本較低，且可作^ 數取樣點檢測，但是，其探針檢測具在使用操作上，其檢 測的速度較慢，檢測效率較差，因此，有必要對於前述既 有檢測裝置作進一步改良。 【發明内容】 *本發明之主要目的在於提供一種物件表面檢測裝置， 希藉此α汁，改善先刖既有物件表面檢測裝置之檢測精度 不佳或效率差等缺點。 為達成前揭目的，本發明所設計的物件表面檢測裝置 係包括： 一機台，其頂面具有一平台； 一驅動組件，其包括一伺服馬達、一減速器以及一旋 轉座，所述伺服馬達連接該減速器且一同設置於該機台中， 該旋轉座係可旋轉地設置於該機殼之平台上，並組接該減 速器之動力輸出端； 一定位組件，係設於該機台之平台上，該定位組件中 4 201007124 包含有一可被驅動位移的定位架； 至少-線性規，係設置於該定位架上，所述線性規一 端具有接觸滚輪；以及 -治具，係設置於該旋轉座上，用以固定待量測物件。 本發明藉由該物件表面檢測裳置設計，可應用於如： 機車用無段變速系統離心式配重離合器中的配重塊組、或 是鼓式煞車片組..·，提供該些物件外周面之真圓度、 垂直度以及平面度等檢測用途的檢測裝置。更重要是，該 物件表面檢測裝置當應用於物件表面真圓度量測時，可令 線性規一端的接觸滚輪抵接被撐開固定治具上的待量測物 件外周面，並藉驅動組件緩速驅旋動，進而由線性規對待 量測物件外周面測得的變形量傳輸至外部控制裝置，提供 操作者判讀之用，當應用於物件表面垂直度或平面度量測 時，僅須改變線性規之接觸滾輪抵接於待量測物件側面或 頂面等進行量測，如此，因藉由線性規可以擷取待量測物 _ 件外周面較多的量測值，並傳送至一具有數值顯示功能之 控制裝置中，提供操作者判讀之用，故能有效提高量測的 精度且檢測速度性、效率佳，且本發明之設計簡單而易操 作使用，相較於先前技術使用的光學尺或真圓量測機具等， 更具有成本低之功用，為一極具產業利用價值之創作。 【實施方式】 如第一、二圖及第四圖所示，係揭示本發明物件表面 檢測裝置之一較佳實施例，由圖中可以見及該物件表面檢 測裝置係包括：一機台（1 0 )、一驅動組件（2 〇 )、_定位組 5 201007124 件（30)、至少一線性規（40)以及一治具（50)，其中： 該機台（10)包括一中空機殼（11)，該機殼（11)頂面具 有一平台（1 2 )，另於該機殼（11)側面設有一可啟閉的門 板。 該驅動組件（20)包括—伺服馬達（21)、一減速器（22) 以及一旋轉座（23)，所述伺服馬達（21)以其動力輸出軸連 接該減速器的動力輸入端，該伺服馬達（21)及其連接的減 速器（2 2)係裝設該機台（1 〇)之機殼（11)内，並使該減速器 ® (22)之動力輸出端向上穿出機台（10)頂面之平台（12)上， 該旋轉座（23)係可旋轉地設置於該機殼（11)頂面，並組接 該減速器（22)之動力輸出端，使該旋轉座（23)可為該伺服 馬達（21)經由減速器（22)缓速驅動旋轉。 如第一至三圖所示’前述之旋轉座（23)可進一步設置 三爪夾頭（24)，用以夾持固定治具（50)，如第五、六圖所 示’該旋轉座（23a)或可為一個圓形固定平台（25)，提供 >台具（5 0 )置設其上定位。 © 一 該定位組件（3 0)係設於該機台（1 〇)頂面之平台（12 ) 上’提供該至少一線性規（4 〇)設置其中，用以改變所述線 性規（40)之位置及定位，所述定位組件（3〇)係包括一組橫 向導軌（31)、一移動架（32)、一橫向調整螺桿（33)、一定 位架（34)以及一縱向調整螺桿（35)，其中，該組橫向導軌 (31)係橫向設置於該機台（1〇)頂面之平台〇2)上，且伸向 該旋轉座（23)，該移動架（32)包括一架底板（321)、一架 頂板（322)以及數支縱向導桿（323)，所述架底板（321)係 201007124 可橫向移動地設置於該組橫向導軌（31)上，該架頂板（322) 藉由該數支縱向導桿（323)設置於該架底板（321)上，所述 橫向調整螺桿（33)係設於該機台（1〇)頂面之平台（12)上， 且平行於該橫向導軌（31)，該橫向調整螺桿（33)係貫穿螺 接該移動架（32)之架底板（321)底部，且該橫向調整螺桿 (33)—端係定點樞設於平台（12)上並接設一第一手輪 (36) ’該定位架（34)係可上下移動地設於該數支縱向導桿 ©(323)上’該縱向調整螺桿（35)係設於該移動架（32)中， . 且平行於該些縱向導桿（323)，該縱向調整螺桿（35)係縱 向貫穿螺接該定位架（34)，且該縱向調整螺桿（35)上端係 定點枢接於該架頂板（322)上並接設一第二手輪（37)。 所述的線性規（40)可為一個或多個，並設置於該定位 架（34)上，當該物件表面檢測裝置設置多個線性規（4〇) 時’用，該些線性規（40)係採取上下排列之方式設置於該 疋位架（34)上，所述線性規（40)具有一可伸縮的滾動接觸 Q 式量測頭（41)，於本較佳實施例中，該滚動接觸式量測頭 (41)係設有接觸滾輪（42) ’用以接觸待量測物件表面，並 利用該接觸滾輪（42)可滾動之特性，減少與待量測物件的 摩擦，如第四圖所示，所述線性規（4〇)可將該滾動接觸式 量測頭（41)測得微幅之位移變形量以信號傳輸至外部的控 制裝置（80)。 工 所述之治具（50)係設置於該旋轉座（23)上，用以固定 待量測物件件。所述之治具（50)設計係依不同的待量測件 而改變，其中： 201007124 如第二圖所示’當待量測物件為車輛用無段變速系統 之離合器配重塊組（6 0)時，所述配重塊組（6 〇 )係包含一圓 形基盤（61)，以及多數個樞設於該基盤（61)周邊的配重塊 (62) ’該治具（50)包括有一圓形基座（51)與一撐開器 (52)，所述圓形基座（51)底部可為該旋轉座（23)上之三爪 夾頭（24)予以夾持固定，圓形基座（51)頂面形成一容置槽 (511)，提供該配重塊組（6〇)置放其中，該撐開器（52)包 含一基部（521)以及複數支設於該基部（521)外周面的伸縮 ^ 頂桿（522)，該撐開器（52)係置設於該配重塊組（6〇)中， 並以每一伸縮頂桿（5 2 2)推抵一配重塊（6 2 )，而將該些配 重塊（62)向外撐開，使其外侧面抵靠至該基座（5丨）的容置 槽（511)槽壁而固定。 如第六圖所示，當待量測物件為車輛用鼓式煞車片組 (70) 時’所述鼓式煞車片組（7〇)係包含二個弧形煞車片 (71) ，以及連接於該二煞車片兩端的彈簧，該治具（5〇)則 φ 係具有一基座（51)以及設於該基座（51)上之二撐開柱 (52a)，所述基座（51)底部具有一固定部，用以插組固定 於該平台式旋轉座上，該鼓式煞車片組（7〇)可放置於該基 座（51)上，並藉由該二撐開柱（52a)將該二煞車片（7丨）向 外撐開至預定位置，用以提供線性規（4〇)之接觸滾輪（42) 可抵接該二煞車片（71)外周面的真圓度進行量測。 本發明物件表面檢測裝置應用於真圓度檢測作業時， 以第一、三、四圖所示為例，係令驅動組件（2〇)電性連接 一控制裝置（80)，使該驅動組件（2〇)可為該控制裝置（8〇) 201007124 控制其作動與否，或作寸進、寸退等微幅缓速的旋轉位移 之控制’以及所述線性規（40)電性連接該控制裝置（8〇)， 用以將量測所得之數據資料傳送至控制裝置（8〇)並加以顯 不 ° 於操作時’係先將待量測物件（90)置放固定於治具（5〇) 上，並以撐開器（52)使待量測物件撐開至預定的量測狀 態，其次，利用該橫向調整螺桿及縱向調整螺桿（3叼 驅動定位架（34)側端的線性規（4〇)移向待量測物件，並使 〇 線性規（40)之接觸滾輪（42)先抵接治具之圓形基座（51)外 周校正面，之後，令控制裝置（8〇)歸零，再令驅動組件（2〇) 帶動治具（50)及其上的待量測物件緩速旋轉，並由線性規 (40)取得圓形基座（51)外周校面預定角度位置的參考點數 值資料，並傳送至控制裝置（8〇)處顯示，並加以校正，之 後，再以定位組件（3〇)改變線性規（4〇)位置，使其接觸滾 輪（42 )抵接待量測物件（9〇 )外周面，再令驅動組件（2〇 )帶 動治具（50)及其上的待量測物件（9〇)緩速旋轉，並由線性 規（40)取得待量測物件（9〇)外周面預定角度位置的數值資 料並傳送至控制裝置（80)處顯示，如此即可依據該控制 裝置（80)上所顯示的數值資料加以判斷待量測物件（9〇)外 圓周面是否符合預定真圓度水準。 同上所述’若該真圓度測裝置使用多數組線性規（4〇) 進打量測時’因該些線性規（40)係採取上下排列，故於操 作時’可同時取得待量測物件（9〇)預定角度位置之不同高 度的數值資料。 201007124 如第七圖所示’係本發明物件檢測裝置應用於物件垂 直度檢測作業，其中係令線性規（40)的接觸滾輪（42)抵接 於待量測物件（90)垂直向侧面，使其接觸滾輪（42)可沿該 垂直方向滚動，如此，即可利用第二手輪（37)旋轉縱向調 整螺桿（35)帶動該定位架（34)上的線性規（4〇)作垂直方向 的縱向移動，並由該線性規（4〇)取得待量測物件（9〇)外周 面預定高度位置的數值資料，並傳送至控制裝置處顯示， 如此即可依據該控制裝置上所顯示的數值資料加以判斷待 量測物件（90)垂直面是否符合預定垂直度水準。 如第八圖所示，係本發明物件檢測裝置應用於物件平 面度檢測作業，其中係令線性規（4〇)的接觸滚輪（42)向下 抵接於待量測物件（90)頂面，使其接觸滾輪（42)可沿該頂 面滾動，如此，即可利用第一手輪（37)旋轉橫向調整螺桿 (35)帶動該定位架（34)上的線性規（4〇)作水平方向的橫向 移動，並由該線性規（40)取得待量測物件（9〇)頂面的數值 ❹資料並傳送至控制裝置處顯示，如此即可依據該控制裝 置上所顯示的數值資料加以判斷待量測物件（9〇)頂面是否 符合預定平面度水準。 綜上所述，本發明所提供的物件表面檢測裝置，因係 利用線性規擷取待量測物件外周面較多不同位置的量測值 並能傳輸至控制裝置中提供判讀之用，故能有效提高其量 測的精度’且本發明之設計簡單，且易操作使用，該檢測 裝置僅須簡易地變更線性規的接觸滾輪的朝向及位置，即 可適用於物件表面之真圓度、垂直度或平面度等量測項 201007124 目’相較於先前技術使用的光學尺或真圓量測機具等檢 測，更具有成本低以及適用範圍廣等多重功用，是故，本 發明確為-項極具產業利用價值之物件表面檢測裝置設 計。 【圖式簡單說明】 第一、二圖係本發明物件表面檢測裝置之一較佳實施 例不同觀視角度之立體示意圖。 第三圖係第一圖所示物件表面檢測裝置較佳實施例於 ◎ 治具中放置待量測物件之立體示意圖。 第四圖係第一圖所示物件表面檢測裝置較佳實施例之 使用狀態參考圖。 第五圖係本發明物件表面檢測裝置使用另一種型式治 具之較佳實施例之平面示意圖。 第六圖係第五圖所示物件表面檢測裝置較佳實施例應 用於物件表面真圓度檢測之使用狀態參考圖。 第七圖係第四圖所示物件表面檢測裝置較佳實施例應 用於物件表面垂直度檢測之使用狀態參考圖。 第八圖係第五圖所示物件表面檢測裝置較佳實施例應 用於物件表面平面度檢測之使用狀態參考圖。 【主要元件符號說明】 (10)機台 （11)機殼 (12)平台 (2 0 )驅動組件 (22)減速器 (23a)旋轉座 (21)伺服馬達 (23) 旋轉座 (24) 三爪夾頭 11 201007124 (25)固定平台 (30)定位組件 (31)橫向導軌 (32)移動架 (321)架底板 (322)架頂板 (323)縱向導桿 (33)橫向調整螺桿 (34)定位架 (35)縱向調整螺桿 (37)第二手輪 (36)第一手輪 (40)線性規 ® (42)接觸滾輪 (41)滾動接觸式量測頭 (50)治具 (511)容置槽 (51)基座 (5 0 a)治具 (52a)撐開柱 (51a)基座 (52)撐開器 (522)伸縮頂桿 (521)基部 (6 0)配重塊組 ® (62)配重塊 (61)基盤 (70)鼓式煞車片組 (80)控制裝置 (90)待量測物件 (71)煞車片 12

Claims (1)

1. 201007124 七、申請專利範圍： 1 . 一種物件表面檢測裝置，係包括： 一機台，其頂面具有一平台； 一驅動組件，其包括一伺服馬達、一減速器以及一旋 轉座，所述伺服馬達連接該減速器且一同設置於該機台 中’該旋轉座係可旋轉地設置於該機殼之平台上，並組接 該減速器之動力輸出端； 一定位組件，係設於該機台之平台上，該定位組件中 Ο 包含有一可被驅動位移的定位架； 至少一線性規’係設置於該定位架上，所域線性規一 端具有接觸滾輪；以及 一治具，係設置於該旋轉座上，用以固定待量測物件。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之物件表面檢測裳置， 其中，該旋轉座上設有一組三爪夾頭，用以夾持固定治具。 3 .如申請專利範圍第2項所述之物件表面檢測裝置， 其中，該治具包括有一圓形基座與一撐開器，該圓形基座 底部可為該旋轉座上之三爪夾頭予以夾持固定，圓形基座 頂面形成一容置槽，該撐開器包含一基部以及複數支設於 該基部外周面的伸縮頂桿。 4 .如申請專利範圍第1項所述之物件表面檢測裝置， 其中，該旋轉座為一圓形固定平台，提供治具置設其上定 位。 5 ·如申請專利範圍第4項所述之物件表面檢測裝置， 其中，該治具具有—基座以及設於該基座上之二撐開柱， 13 201007124 所述基座底部具有一 w 口疋部，用以固定於該旋轉座上。 6·如申請專利範園笛 固第1至5項任一項所述之物件矣 面檢測裝置，A中，呤〜 <物件表 ，、甲，該定位組件尚包括： ，橫向導軌，係橫向S置於該機台頂面之平台上， 且伸向該旋轉座； 導/2架’其包括-架底板…架頂板以及數支縱向 干Sx尸底板可橫向移動地設置於該組橫向導軌上，該 架頂板藉由該數支縱向導桿設置於該架底板上； " 一橫向㈣螺桿，料行於㈣向導軌且貫穿螺接該 移動架之架底板底部，且該橫向調整螺桿一端係定點樞設 於平台上並接設一第一手輪； 一定位架，其係可上下移動地設於該數支縱向導桿 上；以及 -縱向調整螺桿’係設於該移動架，，該縱向調整螺 桿平行於該些縱向導桿，且縱向貫穿螺接該定位架，該縱 向調整螺桿上端定點樞接於該架頂板上並接設一第二手 .輪。 7·如申請專利範圍第i至5項任一項所述之物件表 面檢測裝置，其中，該物件表面檢測裝置包含有數個線性 規’該些線性規上下排列地設置於定位架上。 8 ·如申凊專利範圍第6項所述之物件表面檢測裝置， 其中’該物件表面檢測裝置包含有數個線性規，該些線性 規上下排列地設置於定位架上。 14